死灵行星学我们第一次探测到白矮星吸积进食的证据

上古凶星黑洞是寰宇闻名的可怖饕餮，但它们并不是唯一能够吞噬天地的怪物。多年来，越来越多的证据表明白矮星也喜欢吃，甚至不会放过自家的行星。

现在，天文学家第一次捕捉到白矮星进食的画面，当来自行星的物质落入恒星核时，X射线耀斑出卖了白矮星贪婪内心。

英国华威大学的天体物理学家蒂姆·坎宁安说：“我们终于看到物质如何进入恒星的大气层。这是我们第一次能够得出一个不依赖于白矮星大气详细模型的吸积率。”

白矮星，就像中子星和黑洞一样，是恒星的坍缩核心，当它们的核聚变燃料耗尽时，它们的主序寿命已经结束。它们的区别在于质量：白矮星是前体恒星的核心，质量可达太阳的八倍；中子星和黑洞来自更大质量的恒星。

在它生命的尽头，一颗垂死的恒星会喷出它的大部分外部物质。尽管如此，已经发现有系外行星围绕白矮星运行。而且，近年来，天文学家已经发现了白矮星可能也在吸积系外行星的迹象。

在这些死星的大气中，我们已经看到了铁、钙和镁等真正令人惊讶的元素的迹象。它们的重量足以让它们消失，沉入白矮星密集的内部。这种白矮星被称为“污染”，基于对恒星光的光谱分析，对它们吞噬的系外行星的研究被称为死灵行星学。

“以前，吸积率的测量使用了光谱学，并且依赖于白矮星模型。这些是数值模型，计算元素从大气层中沉入恒星的速度，并告诉你有多少以吸积率的形式落入大气层。然后你可以反推计算出母体中的元素，无论是行星、卫星还是小行星。”

最新的研究与众不同。该团队没有检测白矮星大气中的元素，而是检测到破裂的系外行星的物质与恒星相撞时发出的高能光。

当像白矮星或黑洞这样的致密物体吸积另一个物体时，这不是一个干净的事件。首先，轨道物体被潮汐破坏——也就是说，当它离死星太近时，引力应力将物体撕裂。然后，这种绕轨道运行的物质流(在这种情况下是系外行星的内脏)从一个圆盘卷入恒星，发展成吸积事件。

当来自死亡系外行星的物质以足够高的速度撞击恒星时，会产生等离子体激波加热物质到100000-100万开尔文之间。然后它们会沉降到白矮星的表面并冷却，同时发射X射线。

坎宁安的团队使用钱德拉X射线天文台(用于探测来自吸积黑洞和中子星的 X 射线)来研究一颗位于57光年外的名为 G 29-38 的受污染白矮星。它被认为相对年轻，坍塌仅6亿；先前的研究还表明，这颗白矮星被碎片盘包围，其大气中含有重元素。

借助钱德拉X射线天文台，研究人员能够将G 29-38 与天空中的其他 X 射线源隔离开来；果然，他们发现了吸积产生的X射线信号。结果最终证实白矮星确实是相当凶悍的天体，并为天文学家提供了探索迷人相互作用的新工具。

“真正令人兴奋的是，我们使用了不同的波长、X 射线，这使我们能够探索完全不同类型的物理学。这一发现提供了第一个直接证据，表明白矮星目前正在吸积旧行星系统的残余物。以这种方式探测吸积提供了一种新技术，我们可以通过它研究这些系统，让我们一窥数千个已知行星的可能命运系外行星系统，包括我们自己的太阳系。”

该研究已发表在《自然》杂志上。

https://www.sciencealert.com/for-the-first-time-we-ve-caught-the-x-ray-flare-of-a-white-dwarf-devouring-a-planet

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